package cn.corffen.test.algorithm.leetcode.easy.array;

import java.util.*;

public class ArrayDemo {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayDemo demo = new ArrayDemo();
    }

    /**
     * 给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
     * <p>
     * 说明：
     * <p>
     * 你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？
     * <p>
     * 示例 1:
     * <p>
     * 输入: [2,2,1]
     * 输出: 1
     * 示例 2:
     * <p>
     * 输入: [4,1,2,1,2]
     * 输出: 4
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public int singleNumber(int[] nums) {
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (map.containsKey(nums[i])) {
                map.put(nums[i], 2);
            } else {
                map.put(nums[i], 1);
            }
        }
        for (Integer key : map.keySet()) {
            if (map.get(key) == 1) {
                return key;
            }
        }
        return Integer.MIN_VALUE;
    }

    /**
     * 任何数和 00 做异或运算，结果仍然是原来的数，即 a \oplus 0=aa⊕0=a。
     * 任何数和其自身做异或运算，结果是 00，即 a \oplus a=0a⊕a=0。
     * 异或运算满足交换律和结合律，即 a \oplus b \oplus a=b \oplus a \oplus a=b \oplus (a \oplus a)=b \oplus0=ba⊕b⊕a=b⊕a⊕a=b⊕(a⊕a)=b⊕0=b。
     *
     * @param numbers
     * @return
     */
    public int singleNumber1(int[] numbers) {
        int result = 0;
        for (int number : numbers) {
            result ^= number;
        }
        return result;
    }

    /**
     * 给定两个数组，编写一个函数来计算它们的交集。
     * <p>
     * 示例 1:
     * <p>
     * 输入: nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
     * 输出: [2,2]
     * 示例 2:
     * <p>
     * 输入: nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
     * 输出: [4,9]
     * 说明：
     * <p>
     * 输出结果中每个元素出现的次数，应与元素在两个数组中出现的次数一致。
     * 我们可以不考虑输出结果的顺序。
     * 进阶:
     * <p>
     * 如果给定的数组已经排好序呢？你将如何优化你的算法？
     * 如果 nums1 的大小比 nums2 小很多，哪种方法更优？
     * 如果 nums2 的元素存储在磁盘上，磁盘内存是有限的，并且你不能一次加载所有的元素到内存中，你该怎么办？
     *
     * @param nums1
     * @param nums2
     * @return
     */
    public int[] intersect(int[] nums1, int[] nums2) {
        if (nums1.length > nums2.length) {
            return intersect(nums2, nums1);
        }
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i : nums1) {
            map.put(i, map.getOrDefault(i, 0) + 1);
        }
        int k = 0;
        for (int i = 0; i < nums2.length; i++) {
            int cnt = map.getOrDefault(nums2[i], 0);
            if (cnt > 0) {
                nums1[k++] = nums2[i];
                map.put(nums2[i], cnt - 1);
            }
        }
        return Arrays.copyOfRange(nums1, 0, k);
    }

    public int[] intersect1(int[] number1, int[] number2) {
        Arrays.sort(number1);
        Arrays.sort(number2);
        int i = 0, j = 0, k = 0;
        while (i < number1.length && j < number2.length) {
            if (number1[i] < number2[j]) {
                i++;
            } else if (number1[i] > number2[j]) {
                j++;
            } else {
                number1[k++] = number1[i++];
                j++;
            }
        }
        return Arrays.copyOfRange(number1, 0, k);
    }

    /**
     * 给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。
     * <p>
     * 示例:
     * <p>
     * 输入: [0,1,0,3,12]
     * 输出: [1,3,12,0,0]
     * 说明:
     * <p>
     * 必须在原数组上操作，不能拷贝额外的数组。
     * 尽量减少操作次数。
     *
     * @param nums
     */
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int k = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] != 0) {
                nums[k++] = nums[i];
            }
        }
        for (int i = k; i < nums.length; i++) {
            nums[i] = 0;
        }
    }

    public void moveZeroes1(int[] nums) {
        //last指向下一次非0的位置.对于一个0比较多的数组,这种写法,可以达到最优.
        for (int i = 0, last = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] != 0) {
                int temp = nums[last];
                nums[last] = nums[i];
                nums[i] = temp;
                last++;
            }
        }
    }


    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (map.containsKey(nums[i])) {
                return new int[]{i, map.get(nums[i])};
            } else {
                map.put(target - nums[i], i);
            }
        }
        return null;
    }

    public boolean isValidShuDu(char[][] board) {
        HashMap<Integer, Integer>[] rows = new HashMap[9];
        HashMap<Integer, Integer>[] cols = new HashMap[9];
        HashMap<Integer, Integer>[] boxes = new HashMap[9];

        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            rows[i] = new HashMap<Integer, Integer>();
            cols[i] = new HashMap<Integer, Integer>();
            boxes[i] = new HashMap<Integer, Integer>();
        }
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                char number = board[i][j];
                if (number != '.') {
                    int n = number;
                    int index = (i / 3) * 3 + j / 3;
                    rows[i].put(n, rows[i].getOrDefault(n, 0) + 1);
                    cols[j].put(n, cols[j].getOrDefault(n, 0) + 1);
                    boxes[index].put(n, boxes[index].getOrDefault(n, 0) + 1);

                    if (rows[i].get(n) > 1 || cols[j].get(n) > 1 || boxes[index].get(n) > 1) {
                        return false;
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }

    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        //转置矩阵,就是将a[i][j] = 变成a[j][i];
        //行变成列
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i; j < n; j++) {
                int temp = matrix[j][i];
                matrix[j][i] = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = temp;
            }
        }

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n / 2; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[i][n - 1 - j];
                matrix[i][n - 1 - j] = temp;
            }
        }
    }

    /**
     * 给定一个排序数组，你需要在 原地 删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，返回移除后数组的新长度。
     * <p>
     * 不要使用额外的数组空间，你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。
     * <p>
     * <p>
     * <p>
     * 示例 1:
     * <p>
     * 给定数组 nums = [1,1,2],
     * <p>
     * 函数应该返回新的长度 2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2。
     * <p>
     * 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
     * 示例 2:
     * <p>
     * 给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],
     * <p>
     * 函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4。
     * <p>
     * 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
     * <p>
     * <p>
     * 说明:
     * <p>
     * 为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?
     * <p>
     * 请注意，输入数组是以「引用」方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
     * <p>
     * 你可以想象内部操作如下:
     * <p>
     * // nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参做任何拷贝
     * int len = removeDuplicates(nums);
     * <p>
     * // 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
     * // 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中该长度范围内的所有元素。
     * for (int i = 0; i < len; i++) {
     * print(nums[i]);
     * }
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int top = 0;
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            if (nums[i] != nums[i - 1]) {
                nums[++top] = nums[i];
            }
        }
        return top;
    }

    /**
     * 翻转数组
     *
     * @param nums
     * @param k
     */
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        k %= nums.length;
        reverse(nums, 0, nums.length - 1);
        reverse(nums, 0, k - 1);
        reverse(nums, k, nums.length - 1);
    }

    public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            int temp = nums[start];
            nums[start] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            start++;
            end--;
        }
    }

    /**
     * 给定一个整数类型的数组 nums，请编写一个能够返回数组 “中心索引” 的方法。
     * <p>
     * 我们是这样定义数组 中心索引 的：数组中心索引的左侧所有元素相加的和等于右侧所有元素相加的和。
     * <p>
     * 如果数组不存在中心索引，那么我们应该返回 -1。如果数组有多个中心索引，那么我们应该返回最靠近左边的那一个。
     * <p>
     * <p>
     * <p>
     * 示例 1：
     * <p>
     * 输入：
     * nums = [1, 7, 3, 6, 5, 6]
     * 输出：3
     * 解释：
     * 索引 3 (nums[3] = 6) 的左侧数之和 (1 + 7 + 3 = 11)，与右侧数之和 (5 + 6 = 11) 相等。
     * 同时, 3 也是第一个符合要求的中心索引。
     * 示例 2：
     * <p>
     * 输入：
     * nums = [1, 2, 3]
     * 输出：-1
     * 解释：
     * 数组中不存在满足此条件的中心索引。
     * <p>
     * <p>
     * 说明：
     * <p>
     * nums 的长度范围为 [0, 10000]。
     * 任何一个 nums[i] 将会是一个范围在 [-1000, 1000]的整数。
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public int pivotIndex(int[] nums) {
        int length = nums.length;
        if (length <= 0) {
            return -1;
        }
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            sum += nums[i];
        }
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            if (temp == sum - temp - nums[i]) {
                return i;
            }
            temp += nums[i];
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。
     * <p>
     * 你可以假设数组中无重复元素。
     * <p>
     * 示例 1:
     * <p>
     * 输入: [1,3,5,6], 5
     * 输出: 2
     * 示例 2:
     * <p>
     * 输入: [1,3,5,6], 2
     * 输出: 1
     * 示例 3:
     * <p>
     * 输入: [1,3,5,6], 7
     * 输出: 4
     * 示例 4:
     * <p>
     * 输入: [1,3,5,6], 0
     * 输出: 0
     *
     * @param nums
     * @param target
     * @return
     */
    public int searchInsert(int[] nums, int target) {
        int lo = 0;
        int hi = nums.length - 1;
        int ans = nums.length;
        while (lo <= hi) {
            int mid = lo + (hi - lo) / 2;
            if (nums[mid] >= target) {
                ans = mid;
                hi = mid - 1;
            } else {
                lo = mid + 1;
            }
        }
        return ans;
    }

    /**
     * 合并区间
     * 给出一个区间的集合，请合并所有重叠的区间。
     * <p>
     * 示例 1:
     * <p>
     * 输入: [[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]
     * 输出: [[1,6],[8,10],[15,18]]
     * 解释: 区间 [1,3] 和 [2,6] 重叠, 将它们合并为 [1,6].
     * 示例 2:
     * <p>
     * 输入: [[1,4],[4,5]]
     * 输出: [[1,5]]
     * 解释: 区间 [1,4] 和 [4,5] 可被视为重叠区间。
     */
    public int[][] merge(int[][] intervals) {
        List<int[]> res = new ArrayList<>();
        if (intervals == null || intervals.length == 0) {
            return res.toArray(new int[0][]);
        }
        Arrays.sort(intervals, new Comparator<int[]>() {
            @Override
            public int compare(int[] o1, int[] o2) {
                return o1[0] - o2[0];
            }
        });
        int i = 0;
        while (i < intervals.length) {
            int left = intervals[i][0];
            int right = intervals[i][1];
            while (i < intervals.length - 1 && intervals[i + 1][0] < right) {
                i++;
                right = Math.max(right, intervals[i][1]);
            }
            res.add(new int[]{left, right});
            i++;
        }
        return res.toArray(new int[0][]);
    }

    /**
     * 给你一幅由 N × N 矩阵表示的图像，其中每个像素的大小为 4 字节。请你设计一种算法，将图像旋转 90 度。
     * <p>
     * 不占用额外内存空间能否做到？
     * <p>
     * <p>
     * <p>
     * 示例 1:
     * <p>
     * 给定 matrix =
     * [
     * [1,2,3],
     * [4,5,6],
     * [7,8,9]
     * ],
     * <p>
     * 原地旋转输入矩阵，使其变为:
     * [
     * [7,4,1],
     * [8,5,2],
     * [9,6,3]
     * ]
     * 示例 2:
     * <p>
     * 给定 matrix =
     * [
     * [ 5, 1, 9,11],
     * [ 2, 4, 8,10],
     * [13, 3, 6, 7],
     * [15,14,12,16]
     * ],
     * <p>
     * 原地旋转输入矩阵，使其变为:
     * [
     * [15,13, 2, 5],
     * [14, 3, 4, 1],
     * [12, 6, 8, 9],
     * [16, 7,10,11]
     * ]
     */
    public void rotate2(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        //上下水平轴交换
        for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[n - i - 1][j];
                matrix[n - i - 1][j] = temp;
            }
        }
        //交换对角线
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[j][i];
                matrix[j][i] = temp;
            }
        }
    }

    /**
     * 编写一种算法，若M × N矩阵中某个元素为0，则将其所在的行与列清零。
     * <p>
     * <p>
     * <p>
     * 示例 1：
     * <p>
     * 输入：
     * [
     * [1,1,1],
     * [1,0,1],
     * [1,1,1]
     * ]
     * 输出：
     * [
     * [1,0,1],
     * [0,0,0],
     * [1,0,1]
     * ]
     * 示例 2：
     * <p>
     * 输入：
     * [
     * [0,1,2,0],
     * [3,4,5,2],
     * [1,3,1,5]
     * ]
     * 输出：
     * [
     * [0,0,0,0],
     * [0,4,5,0],
     * [0,3,1,0]
     * ]
     *
     * @param matrix
     */
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        int m = matrix.length;
        int n = matrix[0].length;
        boolean[] rows = new boolean[m];
        boolean[] cols = new boolean[n];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    rows[i] = true;
                    cols[j] = true;
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < rows.length; i++) {
            if (rows[i]) {
                for (int j = 0; j < n; j++) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < cols.length; i++) {
            if (cols[i]) {
                for (int j = 0; j < m; j++) {
                    matrix[j][i] = 0;
                }
            }
        }
    }


    public int arrayPairSum(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return -1;
        }
        Arrays.sort(nums);
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i += 2) {
            sum += nums[i];
        }
        return sum;
    }

    //2,7,11,15
    public int[] twoSum2(int[] numbers, int target) {
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            int target1 = target - numbers[i];
            int lo = i;
            int hi = numbers.length - 1;
            while (lo <= hi) {
                int mid = lo + (hi - lo) / 2;
                if (numbers[mid] < target1) {
                    lo = mid + 1;
                } else if (numbers[mid] > target1) {
                    hi = mid + 1;
                } else {
                    return new int[]{i + 1, mid + 1};
                }
            }
        }
        return new int[]{};
    }

    public int[] twoSum3(int[] numbers, int target) {
        int lo = 0;
        int hi = numbers.length - 1;
        while (lo < hi) {
            int sum = numbers[lo] + numbers[hi];
            if (sum > target) {
                hi--;
            } else if (sum < target) {
                lo++;
            } else {
                return new int[]{lo + 1, hi + 1};
            }
        }
        return new int[]{-1, -1};
    }

    /**
     * 快慢指针模型
     *
     * @param numbers
     * @param val
     * @return
     */
    public int removeElement(int[] numbers, int val) {
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            if (numbers[i] != val) {
                numbers[j++] = numbers[i];
            }
        }
        return j;
    }

    /**
     * 给定一个二进制数组， 计算其中最大连续1的个数。
     * <p>
     * 示例 1:
     * <p>
     * 输入: [1,1,0,1,1,1]
     * 输出: 3
     * 解释: 开头的两位和最后的三位都是连续1，所以最大连续1的个数是 3.
     * <p>
     * 作者：力扣 (LeetCode)
     * 链接：https://leetcode-cn.com/leetbook/read/array-and-string/cd71t/
     * 来源：力扣（LeetCode）
     * 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public int findMaxConsecutiveOnes(int[] nums) {
        int start = 0;
        int max = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] == 1) {
                start++;
                if (start > max) {
                    max = start;
                }
            } else {
                start = 0;
            }
        }
        return max;
    }

    /**
     * 给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ，找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回 0。
     * <p>
     *  
     * <p>
     * 示例：
     * <p>
     * 输入：s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
     * 输出：2
     * 解释：子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。
     * <p>
     * 作者：力扣 (LeetCode)
     * 链接：https://leetcode-cn.com/leetbook/read/array-and-string/c0w4r/
     * 来源：力扣（LeetCode）
     * 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
     *
     * @param s
     * @param nums
     * @return
     */
    public int minSubArrayLen(int s, int[] nums) {
        int start = 0;
        int end = 0;
        int ans = Integer.MAX_VALUE;
        int sum = 0;
        int n = nums.length;
        while (end < n) {
            sum += nums[end];
            while (sum >= s) {
                ans = Math.min(ans, end - start + 1);
                sum -= nums[start];
                start++;
            }
            end++;
        }
        return (ans == Integer.MAX_VALUE) ? 0 : ans;
    }
}
